基于DSP的脉冲序列控制伪连续模式DC-DC变换器研究

脉冲序列控制技术PT(Pulse Train)应用于电感电流断续工作模式DCM(Discontinuous Conduction mode)DC-DC变换器时特性优良,但应用于连续工作模式CCM(Continuous Conduction Mode)变换器时会出现控制问题,因此PT控制变换器带负载能力不足。针对这一突出问题,研究一种新型的PT控制伪连续工作模式PCCM(Pseudo-Continuous Conduction Mode)变换器,将PT控制技术与新型电路拓扑相结合,有效提高了变换器的带载能力。介绍PT控制PCCM变换器的工作原理,运用Matlab软件得出了仿真工作波形,设计了基于DSP的硬件电路,并得出实验波形,进一步证明了相关结论。

基于R-L分数阶定义的PCCM Boost变换器建模与分析

研究了基于R-L分数阶定义的电感电流伪连续PCCM(pseudo-continuous conduction mode)Boost变换器模型,并由此导出了变换器的状态平均模型,然后推导出升压比,直流静态工作点,电感电流波纹以及输出电压波纹的表达式。结果表明,与基于Caputo分数阶定义下的变换器模型相应表达式比较,R-L分数阶定义下的直流静态工作点和升压比不仅与占空比相关,而且还与电感和电容的阶数有关,输出电压波纹的表达式不仅与分数阶电感的阶数α有关,与分数阶电容的阶数β也相关。电感和电容的阶数对状态变量的直流分量和分数阶PCCM Boost的稳态特性有很大影响。最后,在MATLAB/SIMULINK中搭建了R-L分数阶PCCM Boost变换器数学模型和电路模型,仿真结果显示R-L分数阶PCCM Boost变换器模型的分析结果比其他PCCM Boost模型的分析结果更加稳定,误差更小。